DE2704389C3 - Trennschalter für metallgekapselte Hochspannungsschaltanlagen - Google Patents
Trennschalter für metallgekapselte HochspannungsschaltanlagenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Trennschalter für metallgekapselte Hochspannungsschaltanlagen mit
einem beweglichen Schaltstift und einem diesem axial zugeordneten Gegenschaltstück.
Bei bekannten Trennschaltern dieser Art wird der bewegliche Schaltstift von einem Motorantrieb betätigt,
der eine Einschaltdauer zwischen 5 und 10 Sekunden je nach Größe der von der Nennspannung abhängigen
Trennstrecke zwischen Schaltstift und Gegenschaltstück bedingt.
Beim Einschalten von Trennschaltern dieser Art kommt es zu einem Vorüberschlag mit einem anschließenden
Lichtbogen geringer Stromstärke immer dann, wenn der Trennschalter unter Spannung geschaltet
wird. Die Brenndauer des Vorlichtbogens beträgt dann unter Umständen mehrere Sekunden. Bei den bekannten
Ausführungsformen von Trennschaltern, die für Spannungen bis zu 245 kV geeignet sind, ist die
Vorüberschlagslänge, insbesondere in dem als Lösch- und Isoliermittel der metallgekapselten Anlagen verwendeten
Schwefelhexafluorid, so klein, daß während b5 der Brenndauer eine Auswanderbewegung des Lichtbogens
nicht zu erwarten ist.
Bei Trennschaltern für höhere Spannungen als 245 kV ist die Vorüberschlagslange größer, so daß die Gefahr
besteht, daß der Vorlichtbogen während der Brenndauer vom Entstehungsort wegwandert und an der
geerdeten Kapselung der Anlage ansetzt.
Es besteht die Aufgabe, ein Auswandern des Lichtbogens, insbesondere bei Trennschaltern für
Spannungen oberhalb von 245 kV, zu vermeiden.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein den Schaltstift gleitend umfassendes durch eine
Feder belastetes Isolierstoffrohr, das gegen die Kraft der sich am Schaltstift abstützenden Feder in der Ein-
und der Ausschaltstellung verklinkbar und im Verlauf der Einschaltbewegung durch eine ortsfeste Klinke
derart entriegelbar ist, daß das Isolierstoffrohr die Trennstrecke lichtbogenundurchlässig überbrückt, bevor
der Schaltstift einen der Vorüberschlagsstrecke des Lichtbogens entsprechenden Abstand vom Gegenschaltstück
erreicht.
Durch Anwendung der Erfindung ist es möglich, während der Einschaltbewegung des beweglichen
Schaltstückes das federbelastete Isolierstoffrohr mit einer verhältnismäßig geringen gegenüber der des
Schaltstücks jedoch hohen, Geschwindigkeit (Einschaltzeit ca. 200 msec) zu bewegen, bevor eine einen
Vorlichtbogen begünstigende Oberschlagsstrecke zwischen dem Schaltstift und dem Gegenschaltstück erzielt
ist. Die Federkräfte können damit gering gehalten werden, und die Verklinkungsanordnung kann einfach
und leicht gehalten werden.
Der aufgrund eines Vorüberschlages entstehenden Lichtbogen in Trennschaltern für gekapselte Schaltanlagen
wird innerhalb des Kontaktsystems gefangen, so daß damit ein Auswandern des Lichtbogens auch bei
längerer Brenndauer von mehreren Sekunden mit Sicherheit vermieden ist.
Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ergibt sich, wenn die ortsfeste Klinke in einer den
beweglichen Schaltstift umgebenden Abschirmelektrode gelagert ist. Dabei kann die ortsfeste Klinke auf
einem im beweglichen Schaltstift quer zu dessen Achse verschiebbar geführten, durch eine Druckfeder belasteten
Stift wirken, der in seiner einen Endstellung in eine Ausnehmung des Isolierstoffrohres eingreift. Die zweite
Endstellung erreicht der Stift nur während des Einschaltvorgangs des Trennschalters nach Betätigung
durch die Klinke mittels einer konischen Anlauffläche des durch die Feder belasteten Isolierstoffrohres, die
nach der Auslösung des durch die Druckfeder belasteten Stiftes diesen gegen die Kraft seiner Druckfeder weiter
zurückschiebt.
Der Stift kann in der Einschaltstellung des Schaltstiftes unter der Kraft seiner Druckfeder wieder mit der
Ausnehmung des Isolierstoffrohres in Eingriff gelangen. Damit ist das Isolierstoffrohr im Verlauf der Ausschaltbewegung
sicher verriegelt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im Folgenden anhand der Figur erläutert.
Die Figur zeigt einen Trennschalter fur metallgekapselte Hochspannungsschaltanlagen, von dem nur die
zum Verständnis der Erfindung notwendigen Teile ohne die Metallkapselung schematisch dargestellt sind. Der
Trennschalter hat zwei eine Trennstrecke A begrenzende, koaxial angeordnete Abschirmelektroden 1 und 2.
Die Abschirmelektrode 2 führt in einer zentrischen Ausnehmung einen beweglichen Schaltstift 3, der mit
einem axial zugeordneten Gegenschaltstück 4 innerhalb der Abschirmelektrode 1 zusammenwirkt. Auch der auf
den beweglichen Schaltstift 3 einwirkende Motoran-
trieb mit einer Betätigungsdauer zwischen beispielsweise 5 und 10 Sekunden ist der Einfachheit halber nicht
dargestellt. In der unterhalb der Mittellinie 3 gezeichneten
Lage befindet sich der bewegliche Schaltstift 3 in der Ausschaltstellung. Er wird von einem kolierstoffrohr 6
umfaßt, das auf der äußeren Mantelfläche des Schaltstiftes 3 gleitet Das Isolierstoffrohr 6 wird von
einer Feder 7 belastet, die sich an einem vorspi ingenden
ortsfesten Kragen 8 des Schaltstiftes 3 abstützt.
Das Isolierstoffrohr 6 ist mittels eines Stiftes 9, der ι ο
seinerseits von einer Druckfeder 10 in radialer Richtung zur Schaltstiftachse belastet ist, in der unterhalb der
Mittellinie 5 dargestellten Position verklinkt.
Im Verlauf der Einschaltbewegung in Pfeilrichtung 11
wird sowohl der Schaltstift 3 als auch der Stift 9 und das
Isolierstoffrohr 6 in Pfeilrichtung 11 mit bewegt, bis die
Spitze 9a des Stiftes 9 an eine in der Abschirmelektrode 2 kippbar gelagerte, ortsfeste Klinke 12 anrößt. Diese
Klinke 12 verschiebt die Spitze 9a radial nach innen, so daß eine konische Anlauffläche 13 des Isolierstoffrohres
6 unter der Kraft der Feder 7 den Stift 9 weiter in das Innere des beweglichen Schaltstiftes 3 treibt und damit
das Isolierstoffrohr entriegelt.
In der oberhalb der Mittellinie 5 dargestellten Position ist das Isolierstoffrohr 6 von der Feder 7 soweit
in Einschaltrichtung 11 getrieben, daß es die Trennstrekke A lichtbogenundurchlässig überbrückt, bevor der
Schaltstift 3 einen solchen Abstand zum Gegenschaltsiück 4 bzw. der Abschirmelektrode 1 aufweist, der
einen Vorüberschlag begünstigt.
Im Verlauf der weiteren Einschaltbewegung greift das freie Ende 14 des Schaltstiftes 3 in die Kontaktfinger
15 des Gegenschaltstückes 4 ein. Dadurch gelangt der
durch die Druckfeder 10 belastete Stift 9 erneut in Eingriff mit einer Ausnehmung 16 des Isolierstoffrohres
6, so daß dieses Isolierstoffrohr 6 gegenüber dem beweglichen Schaltstift 3 verklinkt ist.
Bei einer Ausschaltbewegung entgegen der Pfeilrichtung 11 wird das freie Ende 9a von der in dieser
Richtung ausweichenden Klinke 12 nicht bewegt. Hierfür ist die Klinke 12 federbelastet ausgeführt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Trennschalter für metallgekapselte Hochspannungsschaltanlagen mit einem beweglichen Schaltstift
und einem diesem axial zugeordneten Gegenschaltstück, gekennzeichnet durch ein den
Schaltstift (3) gleitend umfassendes durch eine Feder belastetes Isolierstoffrohr (6), das gegen die Kraft
der sich am Schaltstift (3) abstützenden Feder (7) in der Ein- und der Ausschaltstellung verklinkbar ist
und im Verlauf der Einschaltbewegung durch eine ortsfeste Klinke (12) derart entriegelbar ist, daß das
Isolierstoffrohr (3) die Trennstrecke (A) lichtbogendurchlässig überbrückt, bevor der Schaltstift (3)
einen der Vorüberschlagsstrecke des Lichtbogens '5 entsprechenden Abstand vom Gegenschaltstück (4)
erreicht.
1. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ortsfeste Klinke (12) in einer
den beweglichen Schaltstift (3) umgebenden Abschirmelektrode (1) gelagert ist
3. Trennschalter nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ortsfeste Klinke (12) auf
einen im beweglichen Schaltstift (3) quer zu dessen Achse verschiebbar geführten, durch eine Druckfeder
(10) belasteten Stift (9) wirkt, der in seiner Endstellung in eine Ausnehmung (16) des Isolierstoff
rohres (6) eingreift.
4. Trennschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Stift (9) nur während des ^o Einschaltvorgangs des Trennschalters nach Betätigung
durch die Klinke (12) mittels einer konischen Anlauffläche (13) des durch die Feder (7) belasteten
Isolierstoffrohres (6) in seine zweite Endstellung überführbar ist.
5. Trennschalter nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (9) in der
Einschaltstellung des Schaltstiftts (3) unter der Kraft seiner Druckfeder (10) wieder mit der Ausnehmung
(16) des Isolierstoffrohres (6) in Eingriff gelangt.
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